高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、深圳大學(xué)深圳大學(xué) 土木工程學(xué)院土木工程學(xué)院雙向布置框架，梁柱剛接，不宜鉸接合適的柱網(wǎng)尺寸 偏心距大于該方向柱寬的1/4時(shí),增設(shè)梁的加腋慎用單跨框架 超靜定次數(shù)少,一旦出現(xiàn)塑性鉸,容易連續(xù)倒塌避免砌體墻承重與框架承重的混合體系 抗側(cè)力剛度、變形能力相差較大注意填充墻對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響 上下層填充墻布置的差異造成層間剛度的差異，形成薄弱層， 如底層； 窗臺(tái)墻容易造成短柱的出現(xiàn)； 布置不均勻造成剛度偏心； 梁尺寸用跨度估算結(jié)構(gòu)分析時(shí)必須考慮現(xiàn)澆樓板對(duì)梁剛度的增大，一般簡單采用中梁剛度放大系數(shù)（2.0或1.5）2(1.11.2)(1.11.2)(12 14)/vccccNNkN mbhfbhfbhf負(fù)荷

2、面積n柱尺寸根據(jù)軸壓比估算，不同抗震等級(jí)采用不同的限值，即對(duì)軸壓比的限制hb)3121(0)181101(lh 梁的抗彎剛度梁的抗彎剛度柱的抗彎剛度柱的抗彎剛度30112Ibh30112Ibh0cE Iil梁截面慣性矩柱截面慣性矩梁線剛度ciE IiH柱線剛度計(jì)算單元樓面荷載分配58qq 23(123)qq 基本假定基本假定分配系數(shù)分配系數(shù)傳遞系數(shù)傳遞系數(shù)分配系數(shù)分配系數(shù)傳遞系數(shù)傳遞系數(shù)1C=2C= 1C=0不平衡彎矩：桿端彎矩（查表）不平衡彎矩：桿端彎矩（查表）不平衡彎矩：桿端彎矩（查表）不平衡彎矩：桿端彎矩（查表）不平衡彎矩：桿端彎矩（查表）不平衡彎矩：桿端彎矩（查表）修正一：除底層外，各

3、層柱的線剛度乘以0.9修正二：除底層外，各層柱的傳遞系數(shù)由1/2改為1/3各開口框架計(jì)算的彎矩圖疊加為最終彎矩圖，節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩分配一次所有構(gòu)件均可采用彈性剛度?？紤]梁端塑性內(nèi)力重分布，對(duì)負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)：現(xiàn)澆框架：0.80.9；裝配式框架：0.70.8。調(diào)幅后按照平衡條件計(jì)算跨中彎矩?？缰袕澗夭恍∮诤喼Э缰袕澗匾话?。豎向荷載下的彎矩先調(diào)幅，后組合。樓面活載大于4kN/m2，需考慮活載不利布置。計(jì)算各桿件的相對(duì)線剛度分別計(jì)算頂層、中間層和底層開口框架的彎矩圖疊加各彎矩圖得到總彎矩圖1. 計(jì)算各桿件線剛度截面：梁：250600 中柱：700700 邊柱：600600中梁剛度放大系數(shù)： 2

4、左邊跨梁右邊跨梁底層中柱底層邊柱其余層中柱其余層邊柱73413.25 1020.25 0.6124.30 106.8EIikN ml 左邊梁73413.25 1020.25 0.6123.66 108.0EIikN ml 右邊梁73413.25 100.7 0.71213.1 105.0EIikN ml底中柱73413.25 100.6 0.6127.02 105.0EIikN ml底邊柱73410.9 3.25 100.7 0.71218.29 103.2EIikN ml中余柱73410.9 3.25 100.6 0.6129.87 103.2EIikN ml邊余柱相對(duì)線剛度令左邊梁的相對(duì)線

5、剛度為1，則左邊跨梁=1右邊跨梁=3.66/4.3=0.85底層中柱=13.1/4.3=3.0底層邊柱=7.02/4.3=1.63其余層中柱=18.29/4.3=4.25其余層邊柱=9.87/4.3=2.30反彎點(diǎn)：M=0，V0框架彎矩圖要解決 幾個(gè)問題：1 1、各柱、各柱V V的大?。坏拇笮。? 2、柱反彎點(diǎn)的位置；、柱反彎點(diǎn)的位置；3 3、由柱端彎矩求梁端、由柱端彎矩求梁端彎矩彎矩反彎點(diǎn)位置與柱上下端的約束條件（轉(zhuǎn)角）有關(guān)“反彎點(diǎn)法”關(guān)于反彎點(diǎn)位置的假設(shè)：除底層外各層柱端轉(zhuǎn)角相等，底層柱反彎點(diǎn)在2/3層高處，其它層反彎點(diǎn)在1/2層高處柱抗側(cè)剛度與柱兩端相對(duì)線位移與柱兩端轉(zhuǎn)角的關(guān)系柱抗側(cè)剛度

6、：柱頂產(chǎn)生單位位移 所需的水平力（柱的剪力）“反彎點(diǎn)法”關(guān)于柱抗側(cè)剛度的假設(shè)：假設(shè)柱兩端轉(zhuǎn)角為0，即認(rèn)為梁剛度為無窮大26hEIMM下上3121MMVEIDhh下上212ih基本假定：同層各點(diǎn)側(cè)移相等（樓面剛度無窮大）柱端彎矩：柱剪力 X 反彎點(diǎn)至柱端距離梁端彎矩：根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡和梁線剛度分配計(jì)算步驟1、確定各柱反彎點(diǎn)的位置2、計(jì)算各層、各柱反彎點(diǎn)處的剪力3、計(jì)算柱端彎矩和梁端彎矩適用范圍：梁線剛度/柱線剛度3，一般為多層框架反彎點(diǎn)法的缺點(diǎn)反彎點(diǎn)法的缺點(diǎn)D D值法的改進(jìn)之處值法的改進(jìn)之處柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)c312hEIDcy=y0+y1+y2+y3標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y0與該層所在的樓層位置，及梁

7、、柱線剛度比有關(guān) 因上、下橫梁相對(duì)線剛度變化的修正值y1 因上、下層層高變化的修正值y2、y3用D值法計(jì)算側(cè)移層間側(cè)移頂點(diǎn)側(cè)移ijPjjDVunjjuu1控制截面梁取三個(gè)控制截面：左端支座、跨中、右端支座柱取兩個(gè)控制截面：柱頂、柱底最不利內(nèi)力組合的種類梁：支座-Mmax、Vmax，跨中Mmax柱(一般情況下)： Mmax及相應(yīng)N、V-Mmax及相應(yīng)N、VNmax及相應(yīng)M、VNmin及相應(yīng)M、VVmax及相應(yīng)M、N三跨六層框架，內(nèi)力計(jì)算過程（分層法和D值法）略對(duì)二層梁和二層柱進(jìn)行內(nèi)力組合框架結(jié)構(gòu)的延性框架結(jié)構(gòu)的延性 構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載能力不降低或基本不降低、且構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載能

8、力不降低或基本不降低、且具有塑性變形能力的一種性能具有塑性變形能力的一種性能結(jié)構(gòu)延性的作用結(jié)構(gòu)延性的作用結(jié)構(gòu)的延性指標(biāo)結(jié)構(gòu)的延性指標(biāo)提高結(jié)構(gòu)延性的措施提高結(jié)構(gòu)延性的措施 構(gòu)件位移延性比截面曲率延性比yufffyu結(jié)構(gòu)延性比yu彈性結(jié)構(gòu)與彈塑性結(jié)構(gòu)的比較“強(qiáng)柱弱梁”設(shè)計(jì)原則控制塑性鉸的位置 “強(qiáng)剪弱彎”設(shè)計(jì)原則控制構(gòu)件的破壞形態(tài) “強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”設(shè)計(jì)原則 合理的框架屈服機(jī)制梁比柱的塑性屈服盡可能早發(fā)生和多發(fā)生底層柱柱根的塑性鉸較晚形成1.各層柱子的屈服順序應(yīng)錯(cuò)開，不要集中在某一層 梁端設(shè)計(jì)剪力的規(guī)定注意區(qū)別不同抗震等級(jí)的規(guī)定GbnrblbvbVlMMV/GbnrbualbuaVlMMV/1 .

9、1受壓區(qū)高度最大受拉鋼筋配筋率最小受壓鋼筋配筋量梁端箍筋加密（加密區(qū)長度、最大間距、最小直徑）箍筋形式無地震作用組合時(shí)有地震作用組合時(shí)剪跨比 長柱，壓彎破壞，延性較好 短柱，剪切破壞，延性較差 極短柱，剪切斜拉破壞，延性極差0/hVMcc225 . 15 . 1配箍特征值與體積配箍率箍筋形式與約束作用調(diào)整柱端彎矩，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁底層固定端彎矩增大，推遲其屈服加大角柱設(shè)計(jì)內(nèi)力，提高其承載力柱端設(shè)計(jì)剪力的規(guī)定注意區(qū)別不同抗震等級(jí)的規(guī)定/tbvcccnVMMH1.2/tbcuacuanVMMH無地震作用組合時(shí)有地震作用組合時(shí)抗震等級(jí)為一、二級(jí)時(shí)，根據(jù)剪力設(shè)計(jì)值驗(yàn)算框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪承載力抗震等級(jí)為三、四級(jí)時(shí)，按構(gòu)造要求配置箍筋梁下部鋼筋伸入支座要求邊梁上部鋼筋錨入支座要求梁上部鋼筋與架立鋼筋搭接要求柱頂鋼筋要求梁下部鋼筋伸入支座要求邊梁上部鋼筋錨入支座要求梁上部鋼筋與架立鋼筋搭接要求柱頂鋼筋要求豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算方法（分層法）水平荷載下的內(nèi)力計(jì)算方法（反彎點(diǎn)法、D值法）水平位移驗(yàn)算方法延性框架設(shè)計(jì)要求屈服機(jī)制（強(qiáng)柱弱梁）破壞模式（強(qiáng)剪弱彎）梁、柱的其它延性要求節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)要求（1）高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮哪些原則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算？）高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮哪些原則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算？（2）高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算如何考慮連梁和地下室頂板剛）高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算如何考慮連梁和地下室頂板剛度？梁、柱、墻的變形？